Экологическое состояние оз. Кенон - водоема-охладителя ТЭЦ-1 (Забайкальский край)
Автор: Цыбекмитова Гажит Цыбекмитовна, Куклин Алексей Петрович, Ташлыкова Наталия Александровна, Афонина Екатерина Юрьевна, Базарова Бальжит Батоевна, Итигилова Мыдыгма Цыбекмитовна, Горлачва Евгения Павловна, Матафонов Птр Викторович, Афонин Алексей Владимирович
Журнал: Science for Education Today @sciforedu
Рубрика: Биология и медицина
Статья в выпуске: 3 (37), 2017 года.
Бесплатный доступ
Проблема и цель. В данной статье (на примере водоема-охладителя оз. Кенон) рассмотрены последствия одной из глобальных проблем современности - загрязнение водных экосистем токсичными веществами. Цель данной работы заключается в изучении закономерностей миграции и распределения средне- и высокотоксичных элементов (Hg, As, Pb, Zn, Cr, Cu, Cd, Mn) в компонентах экосистемы оз. Кенон. Методология. Сбор, качественная и количественная обработка проб различных групп гидробионтов проводилась стандартными методами. Элементные составы проб воды, донных отложений и гидробионтов определяли в аналитическом сертификационном испытательном центре ФГБУН Института проблем технологии и микроэлектроники и особо чистых материалов РАН (АСИЦ ИПТМ РАН) с использованием методов атомной эмиссии iCAP-6500 Thermo Scientific (США) и масс-спектра X-7, Thermo Elemental (США). Результаты. Полученные результаты свидетельствуют о том, что концентрации тяжелых металлов в воде озера, за исключением ртути, достаточно низкие. В донных отложениях среднее содержание мышьяка - в 1,4 раза, кадмия - в 2,5 раза превышают фоновые значения. По показателям коэффициентов трофического усиления тяжелых металлов в цепях питания установлено, что ртуть концентрируется в пищевой цепи от низшего к высшему трофическому уровню, свинец преимущественно аккумулируется в планктонном сообществе. Также отмечено, что такие элементы, как As, Cr, Cu, Cd при миграции задерживаются на уровне продуцентов (фитопланктон, харовые водоросли, высшая водная растительность). Заключение. Обосновывается возможность накопления тяжелых металлов в водных экосистемах, использующихся при работе ТЭЦ, а также перспективы использования гидробионтов в качестве биоиндикаторов загрязнения тяжелыми металлами среды. Понимание процессов, происходящих в водных экосистемах, в том числе миграции тяжелых металлов, на этапе планирования работ позволит снизить экологические риски.
Гидрохимия, гидробиология, тяжелые металлы, водоросли, беспозвоночные, высшая водная растительность, коэффициент биофильности, коэффициент трофического усиления
Короткий адрес: https://sciup.org/147137815
IDR: 147137815 | УДК: 574.632 | DOI: 10.15293/2226-3365.1703.12
Ecological state of lake Kenon as a cooling pond of the thermal power plant-1 (TPP-1) (Zabaykalsky krai)
Introduction. The article examines the effects of one of the contemporary global problems- the pollution of aquatic ecosystems by toxic substances with the main focus on the cooling pond called Lake Kenon. The purpose of this work is to study migration patterns and distribution of medium and highly toxic elements (Hg, As, Pb, Zn, Cr, Cu, Cd, Mn) in the components of the Lake Kenon ecosystem. Materials and Methods. Collection and qualitative and quantitative treatment of samples of various groups of hydrobionts were carried out by standard methods. Elemental compositions of water samplings, bottom sediments and hydrobionts samplings were identified using atomic emission iCAP-6500 Thermo Scientific (USA) and mass-spectrum X-7, Thermo Elemental (USA) analysis methods in Analytical Certification Test Center (The Institute of Microelectronics Technology and High-purity Materials of the Russian Academy of Sciences). The authors studied the concentration of medium- and high-toxic elements, such as Hg, As, Pb, Zn, Cr, Cu, Cd, Mn. Results. The results indicate that the concentration of heavy metals in the water of the lake, with the exception of mercury, is low. The average concentrations of arsenic and cadmium in sediments are 1.4 times and 2.5 times higher than the background values respectively. It is found that mercury concentrates in the food chain from the lower to the higher trophic levels, lead accumulates mainly in the plankton community in terms of trophic factors amplification of heavy metals in food chains. It is identified that such elements as As, Cr, Cu, Cd are lingered on at the level of producers (phytoplankton, algae Characeae, higher aquatic vegetation) during migration. Conclusions. Theconclusion ofthe papersubstantiates thepossibility ofheavy metalsaccumulation inaquatic ecosystems which are used inthe operationof theCHP, aswell asthe prospectsfor usinghydrobionts ascontamination bioindicatorsof heavymetals. Understanding the processes occurring in aquatic ecosystems, including the migration of heavy metals, at the stage of work planning can contribute to reducing environmental risks.
Список литературы Экологическое состояние оз. Кенон - водоема-охладителя ТЭЦ-1 (Забайкальский край)
- Cardwell A. J., Hawker D. W., Greenway M. Metal accumulation in aquatic macrophytes from southeast Queensland, Australia//Chemosphere. -2002. -Vol. 48, Issue 7. -P. 653-663 DOI: 10.1016/S0045-6535(02)00164-9
- Heaven S., Ilyushenko M. A., Tanton T. W., Ullrich S. M., Yanin E. P. Mercury in the river Nura and its floodplain, Central Kazakhstan: I. River sediments and water//Science of the Total Environment. -2000. -Vol. 260, Issue 1-3. -P. 35-44 DOI: 10.1016/S0048-9697(00)00540-4
- Jayakumar N., Francis T., Jawahar P., Rajagopalsamy C. B. T., Santhakumar R., Subburaj A. Acute Cadmium Toxicity Induced Impairments in the Liver and Kidney of Freshwater Catfish, Heteropneustes fossilis (Bloch)//Indian Journal of Science and Technology. -2016. -Vol. 9, Issue 8. -P. 131-136 DOI: 10.17485/ijst/2016/v9i8/82144
- Jha P., Samal A. C., Santra S. C., Dewanji A. Heavy metal accumulation potential of some wetland plants growing naturally in the city of Kolkata, India//American Journal of Plant Sciences. -2016. -№ 7. -P. 2112-2137 DOI: 10.4236/ajps.2016.715189
- Kuklin A. P., Matafonov P. V. Background concentrations of heavy metals in benthos from transboundary rivers of the Transbaikalia region, Russia//Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. -2014. -Vol. 92, Issue 2. -P. 137-142 DOI: 10.1007/s00128-013-1179-0
- Kuklin A. P., Tsybekmitova G. Ts., Gorlacheva E. P., Bazarova B. B., Afonin A. V. The ecosystem of Lake Kenon: past and present (Transbaikal Territory, Russia)//Chinese Journal of Oceanology and Limnology. -2016. -Vol. 34, Issue 3. -P. 507-516 DOI: 10.1007/s00343-016-4285-0
- Kyrychuk G. Ye. Characteristics of distribution of ions of heavy metals in freshwater mollusks under the parallel action of copper ions and trematode invasion//Studia Biologica. -2015. -Vol. 9. -№ 3-4. -P. 107-118. URL: http://bioweb.lnu.edu.ua/studia/pdf/201593/2015_9_3_416.pdf.
- Manavi P. N. Heavy Metals in Water, Sediment and Macrobenthos in the Interdidal Zone of Hormozgan Province, Iran//Marine Science. -2013. -Vol. 3, № 2. -P. 39-47 DOI: 10.5923/j.ms.20130302.01
- McGeer J. C., Szebedinsky C., McDonald D. G., Wood C. M. Effects of chronic sublethal exposure to water-borne Cu, Cd or Zn in rainbow trout. 2. Tissue specific metal accumulation//Aquatic Toxicology. -2000. -Vol. 50. -P. 243-256. DOI: https://doi.org/10.1016/S0166-445X(99)00106-X
- Peers G., Quesnel S. A., Price N. M. Copper requirements for iron acquisition and growth of coastal and oceanic diatoms//Limnology and Oceanography. -2005. -Vol. 50 (4). -P. 1149-1158 DOI: 10.4319/lo.2005.50.4.1149
- Pokale W. K. Effects of termal power plants on environment//Scientific Reviews & Chemical Communications. -2012. -Vol. 2 (3). -P. 212-215. URL: http://www.tsijournals.com/chemical-sciences/effects-of-thermal-power-plant-on-environment.pdf
- Sunda W. G., Guillard R. R. L. The relationship between cupric ion activity and the toxicity of copper to phytoplankton//Journal of Marine Research. -1976. -Vol. 34. -P. 511-529 DOI: 10.1575/1912/1275
- Takizawa Y. Minamata Disease in Japan//Environmental Toxicology and Human Health. -1979. -Vol. I -P. 325-366. URL: http://www.eolss.net/sample-chapters/c09/E4-12-02-05.pdf
- Tulonen T., Pihlstrom M., Arvola L., Rask M. Concentrations of heavy metals in food web components of small, boreal lakes//Boreal Environment Research. -2006. -Vol. 11 (3). -P. 185-194.
- Ullah S., Hassan S., Dhama K. Level of heavy metals in two highly consumed fish species at district Lower Dir, Khyber Pakhtunkhwa, Pakistan//Pakistan Journal of Biological Sciences. -2016. -Vol. 19, Issue 3. -P. 115-121 DOI: 10.3923/pjbs.2016.115.121
- Welsh R. P. H., Patrick D. The Uptake of lead and copper by submerged aquatic macrophytes in two English lakes//Journal of Ecology. -1980. -Vol. 68, № 2. -P. 443-455 DOI: 10.2307/2259415
- Виноградов А. П. Среднее содержание химических элементов в горных породах//Геохимия. -1962. -№ 7. -С. 555-571.
- Вундцеттель М. Ф., Кузнецова Н. В. Содержание тяжелых металлов в органах и тканях рыб реки Яхрома//Вестник АГТУ. Серия: Рыбное хозяйство. -2013. -№ 2. -С. 155-158.
- Гилева Т. А., Зиновьев Е. А., Костицына Н. В. Содержание тяжелых металлов в органах и тканях рыб, обитающих в разнотипных водоемах Пермского края//Аграрный вестник Урала. -2014. -№ 8 (126). -С. 73-77.
- Делицын Л. М., Власов А. С., Сударева С. В. Золоотвалы твердотопливных электростанций как угроза экологической безопасности//Экология промышленного производства. -2012. -№ 4. -С. 15-26.
- Замана Л. В., Усманова Л. И., Усманов М. Т. Гидрохимия отстойника золоотвала Читинской ТЭЦ-1 и состав подземных вод в зоне его инфильтрационного влияния//Вестник Бурятского государственного университета. -2010. -№ 3. -С. 28-33.
- Итигилова М. Ц., Чечель А. П., Замана Л. В. и др. Экология городского водоема: моногр. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998. -260 с.
- Карапун М. Ю., Юрченко В. В., Бирюкова М. Г., Айтимова А. М. Качественный состав планктонных организмов озера Караколь под влиянием техногенного фактора//Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. -2013. -№ 2. -С. 42-49.
- Леонова Г. А., Бобров В. А. Геохимическая роль планктона континентальных водоемов Сибири в концентрировании и биоседиментации микроэлементов. -Новосибирск: Гео, 2012. -314 с.
- Попов П. А., Андросова Н. В. Индикация экологического состояния водных объектов Сибири по содержанию тяжелых металлов в рыбах//География и природные ресурсы. -2008. -№ 3. -С. 36-41.
- Цыбекмитова Г. Ц. Качество фильтрационных вод золошлакоотвала ТЭЦ-1 и возможные пути их поступления в оз. Кенон (Забайкальский край)//Вода: химия и экология. -2016. -№ 2. -С. 11-17.
- Мур Дж., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах: контроль и оценка влияния. -М.: Мир, 1987. -288 с.
- Пастухов М. В. Экологические аспекты аккумуляции ртути гидробионтами Байкало-Ангарской водной системы: автореф. дис. … канд. биол. наук. -Иркутск, 2012. -22 с.
- Алексеенко В. А., Алексеенко Л. П. Геохимические барьеры: учебное пособие. -М.: Логос, 2003. -144 с.
- Никаноров А. М., Жулидов А. В. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. -Л.: Гидрометеоиздат, 1991. -311 с.
- Леонова Г. А. Геохимическая роль планктона континентальных водных экосистем в концентрировании и перераспределении микроэлементов: автореф. дис. … докт. биол. наук. -Новосибирск, 2007. -C. 10-14.
- Пастухов М. В. Экологические аспекты аккумуляции ртути гидробионтами Байкало-Ангарской водной системы: автореф. дис. … канд. биол. наук. -Иркутск, 2012. -22 с.
- Никаноров А. М., Жулидов А. В. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. -Л.: Гидрометеоиздат, 1991. -311 с.
